〔提要〕心血管疾病主要是冠状动脉粥样硬化心脏病(冠心病)和高血压心脏病,为目前危害人类健康最严重的疾病之一。不少国家心血管疾病的死亡率占第一位。因此,心血管疾病的防治在医学科学上是一个很重要的问题。美国杂志,从1976年10月起连续刊登了六篇关于心脏病研究的最新进展的文章。这六篇文章重点讨论冠心病的原因、发病因素和新的诊断方法。《心脏病的流行病学:寻找病因》、《心脏病的探测:有希望的方法》是其中二篇。
心血管病——心脏和血管的疾病是美国人主要的死亡原因。在美国约有2,800万心血管病病人,仅在美国每年约100万人死亡。这表明在美国全部死亡者中约半数死于心血管病。虽然这种疾病的发病率随着年龄增加而增多,但是得病者并不限于老年人。例如,死于心脏病者,约四分之一在65岁以下。
显然,医学科学家们都很想更多地了解心血管病的病因,希望从病因的认识中找到心血管病的预防方法,以及大大降低病死率。尽管耗费大量的时间和金钱,但是科研工作者仍未能阐明有关的病因(如果有任何简单的病因存在的话)。不过,已经找到若干因素看来与冠心病的发生有关。这些证据来自三种类型的研究:流行病学,生物化学和临床学。本文主要介绍流行病学的研究。关于心脏病的病因学的生化和临床证据,将在以后的文章略加讨论。
流行病学往往与有关发生或易患心血管病条件的其他类型的研究相平行。其他方法被用来研究发病原理和改变条件,预防心血管疾病。
从第二次世界大战以来,流行病学家研究了全世界人群,希望从观察不同的人群中,看看心血管病是否有差异。他们发现不同人群的发病率是有差异的,并且与若干易患因素,特别是吸烟、高血压和血液胆固醇增高有关。
长期的观察着重在总死亡率和心血管病的病死率上,特别是阐明心血管病的可能病因。这种观察发现令人鼓舞的事实是最近几年来,美国心血管病死亡率显著降低。
根据美国国家卫生统计中心的研究,1975年,有979,180人死于主要的心血管病,这是1967年以来,心血管病死亡者首次低于100万。主要的心血管病包括:高血压和高血压心脏病;冠心病(包括心脏病发作和心绞痛);慢性心肌或心内膜病变;心力衰竭和休克,以及动脉粥样硬化症。但不包括先天性心脏病,静脉病(如静脉炎)等。
从1968年以来,适合于各个年龄组或调整不断改变的人群年龄分布,各种主要心血管病的死亡率已在下降。心脏病学家对于冠心病死亡下降特别感到高兴。冠心病每年死亡68万人,占全部心血管死亡率的第一位。1970到1975年之间,下降13%,每年平均存活15万人。这种情况与1940年前显然相皮。1940年到I960年间,冠心病死亡率逐步增加。1960年到1967年保持不变,其后死亡率开始下降。
流行病学家乐意看到持续几年的趋势,以便确认它不是统计学上的差错。大多数人认为上述倾向是真实的,但是没有一种肯定的解释。
由于高血压、吸烟和血清胆固醇增高容易使人得心脏病,故研究者正在设法降低美国人群的这些性状发生率,从而可能使这些疾病的病死率降低。这些证据仅供参考,而不是结论性的。
高血压可以用药物治疗,已有证据表明高血压的适当控制,可降低发生心血管病的危险性。从1970年到1975年,高血压本身死亡率下降28%。但是,药物治疗在降低病死率中的作用尚无法评定。根据国家心、肺和血液研究所(NHLBI)生物检测研究科意见,一种反常情况是在降压药物广泛使用之前,病死率已有下降趋势。
然而,最近NHLBI全国高血压教育方案所编辑的资料指明:年和1974年被诊断为高血压的病人的百分率显著增加。而且,似乎在对照情况下,自己知道有高血压的百分率比1971年高些。这种分析的一个问题是1974年调查的人群,不能与以往的调查相比。然而,许多研究者认为:由于高血压控制较好,因而心血管死亡率有下降趋势。
美国癌症学会(ACS)所做的研究结果表明:最近,吸烟者减少,以及降低沥青和尼可丁含量的香烟,可能使心血管疾病死亡率下降。参加这些研究的人,吸低沥青和低尼可丁香烟者,其肺癌和冠心病死亡率比吸同样量高沥青、高尼可丁香烟者低。但是,不吸烟者的情况比吸低沥青香烟者更好。NHLBI主任莱维(Robert Levy)提出:香烟中存在的一氧化碳可引起心脏病发作,但是,对肺癌无影响。因此,吸烟对肺“安全”,但对心脏就未必“安全”。
尽管ACS研究结果,改变吸烟习惯可影响心血管病的死亡率,但是尚难做出定论。例如,男性停止吸烟比女性多,但是,高尔顿(Gordon)和托姆(Thom)说两性死亡率同等降低。从其他易患因素中剔去吸烟的影响,则两性之间的发病率便无差别。
饮食变化的影响特别复杂。西北大学医学院的斯坦勒(Jeremiah Stamler)说:在美国某些高胆固醇和含饱和脂肪酸(包括鸡蛋、全牛乳和奶油)的食品消耗量降低,但是,其他食品特别是牛肉,消耗量增加。因此,很难估计这些变化对饮食中胆固醇和脂肪含量的实际影响,以及这些变化是否影响心脏病的死亡率。
此外,在寻找美国人可能已在改变的生活习惯的同时,研究者提出其他因素是否可能影响心血管病的死亡率。较好的医疗条件或许有可能使心脏病病人存活下来。冠心监护单位,特别是训练有素的救护人员;调整心率的起搏器;和心肺复苏技术的广泛应用,将会使这种影响扩大。但是,Stamler指出冠心监护单位的影响必然有其局限性,因为心脏病病人70%死于医院之外。
最近几年来,做冠状动脉搭桥(又称旁路)手术的人数显著增加。约翰 · 霍普金斯(Johns Hopkins)大学医学院的罗斯(Richard Ross)估计:现在每年大约有65,000个病人做这种手术。这种手术是用身体上其他部位的正常血管代替有病变和阻塞的冠状动脉。虽然心脏病学家同意这种手术能减轻重度顽固性冠心病的症状,但没有人知道这种手术是否能改善长期生存率。Stamler说现在还不可能确定这种手术是否可影响心脏病死亡率。
高尔顿和托姆提出冠心病死亡率降低趋势可能不是美国人民的自觉行动的结果。他们指出除了少数疾病,诸如癌症、意外事故和暴力事件外,实际上各种疾病的死亡率都普遍降低。呼吸系统感染,诸如流行性感冒和肺炎,往往由于其他疾病(包括循环系统)削弱了人体抵抗力而死亡。1968年以来,由于流行性感冒的流行而死亡者很少。高尔顿和托姆认为冠心病死亡率降低,可能部分由于没有流行性感冒威胁的结果。
流行病学研究
在解释心血管疾病死亡率的趋势中,流行病学家面临的困难是这些疾病统计学研究所遇到的一个典型的问题。前瞻性的研究结果表明,对一大组病人随访多年,观察发生心血管疾病者有些什么特征?以及不同人群心血管疾病发病率的比较,出乎意料之外,有时各个研究可能各不相同。
高尔顿说:他和其他流行病学家不相信任何易患因素,除非在若干设计良好的研究中可以把它重复出来。几乎所有发表的研究中,都把糖尿病,血清胆固醇浓度增高,吸烟和高血压,看成与发生心血管疾病的危险有关。因此,绝大多数研究者把这些情况视为易患因素,即使少数研究似可排除其中一种或另一种因素。然而,别的因素,诸如少数研究认为性格和缺乏运动是易患因素。但是,绝大多数流行病学家认为:它不是一种独立的易患因素,因为大多数研究未发现这些因素与心血管疾病之间的关系。
在特定的条件下,某些情况的存在实际上会促使某人发生心血管病。心血管病似乎有许多原因,可是这个问题从未被提出。在心血管疾病症状明显之前,有很长的潜伏期,这样就使原因与后果相关的证实更加复杂化。莱维估计这些疾病造成的后果,在发病前已有20到50年之久。
没法执行一种无偏见的流行病学研究,这样就使情况更加复杂。例如,在前瞻性研究中,人群中缺乏一致性,这样就无法从事人群随机选择样品。由于参加这些研究的人与那些不参加研究者有不同的特征性表现。非前瞻性研究可能被说成是真正代表某一特别的人群。但是,当各种前瞻性研究结果符合群体样品,则问题不大,如重要的心血管病易患因素有关的病例那样。据说流行病学的研究尽管有其局限性,但仍有相当高的准确性,可以预测最可能发生心血管病的某些人群。根据易患因素可发现敏感人群的患者。于是,提出一个重要的问题是,能否降低敏感人群的危险性。这里,流行病学的证据是不肯定的。但是有些证据表明设法改变易患因素无作用。
几乎全部同意高血压是可以改变的一种易患因素,而且可取得良好的结果。根据许多前瞻性研究的分析,高血压亦是心血管疾病最可预测的。例如,拿马萨诸塞州法明汗(Framing-ham)人群前瞻性研究的参加者来说,高血压比吸烟或血清胆固醇更好预测。高血压一般规定为高于160/95毫米汞柱。
按照这种定义,参加这项研究的、年龄45 ~ 74岁的男女高血压病人,与血压正常者相比,冠心病的发生率多3倍,脑梗塞的发生率多7倍。在法明汗地区参加研究者边缘性高血压的病人,血压规定为超过140/90毫米汞柱,当与血压正常者相比时,心血管病的发病率亦大为增高。轻度高血压病人,心血管病的发病率介于肯定高血压和血压正常者之间。其他前瞻性研究结果支持法明汗地区的结果。所有证据表明心血管病的危险性随着血压增高而增多,即使血压在正常范围内亦是这样。
从1950年代以来,已有显著降低高血压药物可用。从高血压药物对退伍军人使用协作研究,证实服用这些药物亦可降低发生心血管病的危险性。肯定高血压的退伍军人(主要是中年男性),已用药物治疗组与未用药物治疗组相比,脑中风、心力衰竭和肾功能衰竭显著减少。虽然这项研究的人群不能代表美国有高血压的人群(例如不能代表女性比男性更容易发生高血压),但是这些结果使绝大多数研究者得出结论:抗高血压药物对降低心血管病很有效。
吸烟已经被反复证实可显著增加心血管病的危险性,某些证据说明停止吸烟可以减少其危险性。例如,在法明汗的研究指明,在这项研究开始时吸烟者,其后停止吸烟,18年后心脏病发作仅为继续吸烟者的半数。
有两个病例远比法明汗大得多的研究,得到吸烟影响的相似结论。在NHLBI的罗哥特(Eugene Rogot)及其同事,对30万美国退伍军人进行8.5年的研究。他们发现吸烟者死亡率为不吸烟者的1.6倍。这种危险性与吸烟数量有关。例如,每日吸烟40支以上者,其危险性几乎为每日吸30 ~ 34支者的3倍。停止呢烟后,危险性随着停止吸烟时间的延长而降低。
第二个大规模研究是ACS在汉蒙德(E. Cuyler Hammond)指导下进行的。这些研究者对100万人进行6年的调查。结果指明:每日抽烟20支,且停止吸烟已20年者,其冠心病的死亡率几乎与从不吸烟者一样。这些研究计划中存在着问题,但是,他们都得到相似的结论,大多数研究者相信这些结论适合于总体人群。
改变血清胆固醇浓度及其对心血管疾病发生的危险,与研究改变血压或吸烟习惯(对心血管疾病发生的危险)一样困难。用药能否安全、轻易而有效地降低血清胆固醇浓度,是一个至今仍未解决的问题。
现在所用的某些药物,长期应用的安全性如何,或者说是否有效,至今未明。已经对一组选择的男性病人,观察这些药物能否有效地降低血清胆固醇浓度,减低心脏病发病率,但是多年的研究尚未得到结果。
饮食往往被单独提出作为降低血清胆固醇浓度的手段,并且被看成可能发生心血管疾病的危险。但是,流行病学的研究,未能充分支持改变饮食,可降低危险的这种假说。在大多数研究中,研究者们曾试图确定是否低脂肪,低胆固醇饮食可降低血液胆固醇浓度和发生冠心病的危险。只观察到约10%的病人血液胆固醇浓度降低。这些资料不足以说明这种降低是否可影响冠心病的死亡率。事实上,各个研究者之间没有一致的意见,因没有足够的饮食影响血清胆固醇浓度和伴随心血管病危险的证据,可以说服大多数美国人民限制什么样的食品。提倡饮食低饱和脂肪和胆固醇时,有一个问题是许多人会用糖代替脂肪。但高糖饮食对某些人有不良的影响。
饮食和心脏病的危险
流行病学证据说明:通常不可能从任何人群的研究获得饮食影响血清胆固醇浓度和心脏病的危险。任何国家中人民的饮食习惯都往往略有不同。未能证实发生心脏病者,与不发生心脏病者的饮食有不同。然而,不同国家的人民,他们的进食习惯实际上有不同,心脏病的发病率亦不同。这是由若干研究所说明的。包括国际心血管病流行病学协作研究——它是由七个国家人群抽样的前瞻性研究(芬兰、希腊、意大利、日本、荷兰、美国和南斯拉夫)。
在那个研究中,研究者们对在开始研究时年龄为40 ~ 59岁的12,000名男性,做了心脏病发病率的10年比较研究。心脏病发病率在美国和芬兰最高;而在日本最低,平均发病率相差4倍。发病率与血清胆固醇浓度和人群进食饱和脂肪量有显著的相关。饮食的其他成分包括总热佧,总脂肪,单价饱和脂肪,多价饱和脂肪和总蛋白等都与心脏病发病无显著相关。
由于不同的人群有不周的遗传学背景和不同的生活习惯,因而饮食和胆固醇的单独影响很难估计,这是一个问题,所有研究都采用调查饮食,胆固醇和心脏病之间的相互关系。主张改变饮食者,一般不能从流行病学证实饮食对心血管病有作用。因而为支持这秤论点他们把注意力放在动物和人类心脏病的生物化学上。
若干研究者已证实当给灵长类和其他实验室动物喂高饱和脂肪饮食时,它们可发生类似人类动脉粥样硬化斑块那样的斑块。虽然这种情况并不能证明与人类所发生的情况相同,但是斯坦勒提出谨防假定人类与其他各种动物包括灵长类有不同的看法。某些人因遗传关系,在青年时,就发生很高的血清胆固醇和冠心病。这些疾病至今未能由饮食疗法有效地进行治疗,然而他们已证实很高的血清胆固醇与心脏病有关。虽则大家承认没有一种证据本身可证明某些事物,但是许多研究者相信结合已考虑到的所有证据说明饮食、血清胆固醇和心脏病之间有似乎合理的联系。
调查降低血压、改变吸烟习惯或血清胆固醇浓度,对减少发生心血管病危险的问题很难获得令人信服的流行病学证据。但是调查改变有关其他习惯的影响,则问题更加困难。例如,大多数研究者相信,运动可降低发生心血管疾病的危险性,但是无法加以证实。
流行病学可提示心血管病可能的病因,但不能证明引起这些疾病的各种情况。这些提示性病因可能由生化学家和临床医师进一步加以研究。他们正在描绘心血管病病因和发病机理的全貌,对改善预防,甚至治愈心血管病充满希望。
(蔡文仁、包世宏 译)
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* 本文译自美国Science vol. 194,No. 4264,作者G. B. Kolata,J. L. Marx。